基于用户满意度和遗传算法的网格资源调度.研究

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论1．1研究背景在科学、工程和商业计算领域，还有很多问题难以使用现有的超级计算机解决，如：需要处理的海量数据资源分布在不同的地理区域，所需的特殊计算设施和输入输出设备等不是本地的，等等。计算机的实际使用情况难以满足人们对计算能力的需求：一方面，有大量的计算机资源处于空闲状态，没有被有效利用；另一方面，又有不少的应用问题由于没有足够的计算资源可供使用而无法求解。人们在这方面努力的结果是产生了并行技术、机群技术、分布式技术等技术，但这些技术都只能帮助人们使用一定范围的计算资源，这个范围就是一个管理域的范围。利用这些技术所

2、能共享的资源有限，聚合的整体力量也不够强。随着Intemet和Web技术的成熟和推广应用，人们产生了把国际互联网资源集成起来使用的想法，人们想利用已有的国际互联网设施建立一种新的基础设旋，把世界上的各种计算资源集成在一起，为世界范围的用户提供使用这些资源的良好接口，这种新的基础设施就是网格(Grid)【lJ。网格是利用现有互联网的架构，把地理上广泛分布的各种资源，包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等整合成一个逻辑整体，或称为一个“虚拟的超级计算机刀，为用户提供一体化的信息和计算、存储、访问等应用服务，最

3、终实现资源共享和协同工作，彻底消除资源“孤岛”。这样组织起来的“虚拟的超级计算机"有两个优势，一个是数据处理能力超强；另一个是能充分利用互联网上的闲置资源。当前，网格技术己经成为国内外研究的一个热点和前沿领域，被誉为继互联网和Web之后的第三次信息技术浪潮。1．2研究现状1．2．1网格技术的研究现状目前，网格的研究已经从美国和欧洲推广到了世界各大洲，各个国家和地区都投入了大量的资金进行网格技术研究和网格基础设施建设。美国是网格技术研究的发源地，也是目前网格研究走在世界最前列的国家。从20世纪90年代中期开始，美国NSF(NationalSc

4、ienceFoundation，国家自然科学基金会)、NASA(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,国家航空宇航局)等组织、部门以及美国军方都相继投入大量资金用于各自领域内的网格研究项目，如：美国NSF资助的TeraCrrid项目、美国NASA支持的IPG(InformationPower重庆大学硕士学位论文1绪论Grid)项目、美国军方规划实施的GIG(GlobalInformationC,rid)项目等[31。到目前为止，美国政府用于网格技术基础研究经费已超过5亿美元。同时，美国的研究机构

5、和大学也开展了与网格相关的研究工作，开展了Globus[41、Legion[51、Condor[6]等多个比较有影响的网格项目。欧洲也是网格研究和建设非常活跃的地区，已经启动了多个网格研究项目，其中最著名是由多个国家参加的欧洲网格和欧洲数据网格研究项目。另外，欧洲不少国家也在积极开展自己的网格研究：英国政府投资2亿英镑左右研制英国国家网格(UKNationalGrid)，并用网格技术构建e．Science为大规模科学研究提供基于Internet的分布式全球合作计算环境【_7】；德国联邦教育和研究部资助开展了UNICOR大型网格项目，荷兰面向

6、国内所有的研究机构和实验床开发荷兰网格；俄罗斯用高速通信网络把俄罗斯科学院和其他科学工程机构的高性能计算机连接起来建立俄罗斯科学网格；爱尔兰政府建设了爱尔兰网格连接爱尔兰的各个大学和高等教育研究机构；北欧四国(挪威、丹麦、瑞典、芬兰)用网格中间件建设Nordu网格等。亚太网格(APGrid)是亚洲和太平洋地区网格研究的基础设旌，它是亚洲和太平洋地区各国研究人员进行技术交流、信息交换的场所。参加亚太网格的研究机构有来自澳大利亚、加拿大、中国、日本、印度、马来西亚、新加坡、韩国、泰国、美国等国的几十家机构。由于亚洲各国政府部门的大力支持，网格的

7、研究和应用已经在许多国家和地区轰轰烈烈地开展起来。日本是亚洲开展网格研究比较早的国家之一，已经进行了DataFarm、Bricks、Ninf等多个大型项目的研剔8J。韩国的情报和通信部开展了名为N幸嘶d的网格项目，目标是要建立韩国国家网格。印度政府开发了一个称为I-Grid的网格，连接七个著名的印度技术研究所、班加罗尔的印度科学研究所和其他学术机构。泰国信息与通讯技术部于2006年8月也启动了泰国国家网格项目。我国从1996年便开始了网格技术的研究开发工作，中科院计算技术研究所于2000年开发了连接国内八个曙光计算中心的“国家高性能计算环境

8、"(N]呻CE)，2001年又提出了“织女星"网格计划。我国政府非常重视网格技术，并决定把网格研究当作一个长期、重要、具有发展潜力的研究方向。2002年4月，科技部在北京召开了“